Выполнение проекта по теме «технологический процесс сборки и испытания составной части двигателя (сборочной единицы)»
В качестве объектов для разработки технологических процессов сборки и испытания могут служить следующие сборочные единицы: роторы компрессора, и турбины, коробки приводов, редукторы, камеры сгорания, турбостартеры, турбонасосные агрегаты и т. д.
Рассмотрим основные этапы курсового проектирования:
1. Технологический анализ сборочного чертежа и технических требований.
2. Определение типа производства.
3. Составление схемы сборки.
4. Расчет сборочных размерных цепей.
5. Составление плана операций технологического процесса сборки.
6. Разработка операций технологического процесса, оформление операционных карт.
7. Нормирование операций технологического процесса.
8. Вычерчивание эскизов графических операционных карт на ряд операций технологического процесса.
9. Проектирование специального сборочного приспособления.
10. Проектирование специального контрольного приспособления.
11. Проектирование специального сборочного инструмента.
12. Оформление расчетно-пояснительной записки.
Содержание работ, отмеченных в п. 5, 7, 8, 9, 10, 11 .указывается руководителем проекта.
Рассмотрим каждый из этапов проекта.
1. При выполнении технологического анализа чертежа студент подробно изучает конструкцию сборочной единицы, ее назначение и условия работы, выявляет взаимосвязь отдельных деталей, требования к точности и качеству сборки по геометрическим, механическим, гидравлическим, электрическим и другим параметрам. Затем анализируется технологичность конструкции.
При анализе технологичности конструкции сборочной единицы обычно берутся во внимание следующие критерии:
независимость (самостоятельность) сборки при одновременном соответствии сборочной единицы своему функциональному назначению в изделии (в этом случае операции сборки, контроля и испытания могут выполняться независимо от других сборочных единиц);
способность сборочной единицы расчленяться на составные части, которые также могут собираться самостоятельно;
применение более экономичных методов достижения заданной точности сборочных параметров, устранение пригоночных операций и ложных сборок;
простота и надежность закрепления сборочной единицы при сборке и транспортировке;
применение механизации при сборочных операциях и операциях по контролю качества сборки.
Более подробные сведения по технологичности конструкции сборочной единицы приводятся в [6].
На основе анализа чертежа даются оценка технологичности конструкции и предложения по ее улучшению, которые подтверждаются эскизами и расчетами. Выводы и предложения по технологическому анализу чертежа излагаются в первом разделе пояснительной записки.
2. Тип производства, как и в предыдущих случаях, определяется на основе заданной программы выпуска сборочных единиц и определения коэффициента закрепления операции.
3. Одним из важных этапов, предшествующих разработке плана операций, является составление схемы сборки, которая дает наглядное представление о последовательности комплектования собираемого объекта из отдельных деталей и сборочных единиц более высокого порядка. Схема сборки является основой для правильного составления плана операций технологического процесса сборки. При составлении схемы сборки вначале нужно правильно выбрать базовую деталь, так как она определяет последующее построение схемы сборки. В качестве базовой обычно выбирают деталь, которая имеет достаточно надежные и точные базовые поверхности для связи ее со сборочным приспособлением, позволяет выполнить большое число сборочных операций без смены базовых поверхностей и обладает необходимой жесткостью и прочностью.
Схема строится в два этапа. Сначала на схеме в промежутке между прямоугольниками с обозначениями базовой детали и готового объекта сборки (сборочной единицы) наносится горизонтальная линия. Снизу к этой линии в требуемом порядке примыкают прямоугольники с обозначениями входящих сборочных единиц, а сверху — прямоугольники с обозначением деталей, которые непосредственно входят в собираемый объект. Далее для каждой входящей сборочной единицы аналогично строится частная схема сборки на основе своей базовой детали. Пример составления схемы сборки по этапам дан в прил. 17.
Схема сборки вместе с описанием и обоснованием рационального варианта ее построения приводится в соответствующем разделе пояснительной записки.
4. Расчет сборочных размерных цепей обычно проводится с целью определения оптимального метода достижения точности сборочного параметра. В зависимости от требуемой точности замыкающего звена, числа звеньев и других факторов расчет размерных цепей производится как методом максимум – минимум, так и вероятностным методом.
5. В зависимости от принятого типа производства план операций разрабатывается с различной степенью дифференциации. При мелкосерийном производстве он составляется укрупнено. Каждая операция включает сборку отдельных крупных сборочных единиц. При серийном и крупносерийном производстве для расширения фронта работ технологический процесс значительно дифференцируется с учетом организации поточной сборки.
Перед составлением плана операций технологического процесса сборки студент должен ознакомиться с типовыми технологическими процессами сборки подобных сборочных единиц, используя техническую литературу [31, 32] и другие материалы (конспект лекций, журнал технологической практики и т. п.).
Примечание. Если перед началом курсового проектирования студент получил возможность на практике ознакомиться с техпроцессом сборочной единицы-аналога, то в этом случае при выполнении данного этапа необходимо провести анализ техпроцесса-аналога с точки зрения его совершенства применительно к современному уровню техники и заданной программы выпуска. По результатам анализа разрабатываются мероприятия по совершенствованию техпроцесса.
План обычно включает три группы операций: подготовительные (комплектовка, прокачка каналов маслом, промывка, сушка определение посадок, клеймение и др.); сборочные (связанные с соединением деталей) и контрольные (проверка герметичности соединений, определение выходных параметров устройства и т.д.). Необходимость проведения операций 1-й или 3-й группы устанавливается исходя из технических требований чертежа, а также с учетом состояния поверхности деталей, поступающих в сборочный цех, и условий их хранения на складе. Вторая группа операций определяется по составленной схеме сборки.
Вначале технологический процесс в рациональной последовательности разделяется на операции, входящие в состав всех трех групп. Первыми следуют операции по сборке более мелких сборочных единиц, затем более крупных и, наконец, всего объекта. При этом следует иметь в виду, что предшествующие операции не должны затруднять выполнение последующих. Затем для каждой операции указывается тип оборудования, потребного для сборки приспособления (сборочные и контрольные) и слесарно-сборочный инструмент. Пример оформления плана операций технологического процесса сборки указан в прил. 8. Составленный план операций представляется руководителю проекта на утверждение.
Если та или иная сборочная операция может быть выполнена различными способами (например, сборка прессового соединения выполняется силовым или тепловым способом), то необходимо вначале провести технико-экономическое обоснование вариантов операции по технологической себестоимости. Такое сравнение вариантов выполняется для одной-двух операций техпроцесса. Обоснование плана операций и технико-экономическое сравнение вариантов операций дается в расчетно-пояснительной записке.
6. В соответствии с принятым планом операций производится оформление операционных карт технологического процесса по форме, установленной
ГОСТами ЕСТД (бланки карт имеются на кафедре). В карты записываются наименование операции и содержание переходов. Против каждого перехода в отдельных колонках приводится наименование приспособления, инструмента, а также их характеристика, количество (например, молоток т = 200 г; ключ S=17X19). Наименование и марка оборудования записывается в отдельной графе первого листа операционной карты. Краткое название операции приводится в повествовательном наклонении, а переходы — в повелительном наклонении.
В конце карты записываются технические требования и мероприятия по охране труда, выполнение которых предусматривается переходами, записанными на данной карте. К операционным картам прилагаются карты эскизов, выполненные на готовых бланках (согласно ГОСТу ЕСТД) или на белой плотной бумаге формата 288X203. На эскизе изображается та сборочная единица (или ее часть), которая выполняется в данной операции. Примеры оформления операционной карты, карты эскизов и маршрутной карты даны в [33].
Операционные карты выполняются чернилами, разборчиво, без сокращений, а карта эскизов вычерчивается карандашом. Оформленные операционные карты и карты эскизов брошюруются в альбом. К нему прилагается титульный лист и маршрутная карта.
7. Расчет норм времени производится по заданию руководителя проекта для двух-трех операций технологического процесса. Для нормирования составляется нормировочная карта по форме, указанной в прил. 19. В эту карту переписывается содержание всех переходов операции. Для каждого перехода выявляются факторы, от которых зависит время его выполнения, а затем в соответствии с этими данными по нормативам времени определяется трудоемкость выполнения перехода. Номер таблицы нормативов записывается в соответствующую графу нормировочной карты. Сложив длительность выполнения всех переходов, получают операционное время Топ. Умножая его на соответствующий коэффициент, получают штучную норму: времени.
где К —коэффициент, выражающий процентное отношение времени, затрачиваемого на организационно-техническое обслуживание рабочего места Тобс, естественные перерывы Тпер и на подготовительно-заключительные работа Тп.3 , от оперативного времени Топ (обычно К~ 12%).
Пример расчета нормы времени на операцию приведен в прил. 19.
Оформленные нормировочные карты прикладываются к соответствующему разделу пояснительной записки.
8. Эскизы графических операционных карт (объемом 1 — 1,5листа формата 24) выполняются на чертежной бумаге для 3—4 наиболее характерных операций технологического процесса, в которых применяются оригинальная технологическая оснастка, схема контроля сборочного параметра и т.п. Сборочная единица вычерчивается в рабочем положении во взаимной связи с оборудованием, приспособлениями, сборочным и мерительным инструментами. На эскизе указываются все проверяемые сборочные параметры (зазоры, натяги, моменты затяжки и пр.), а также технические требования на операцию.
Для наглядности все детали, относящиеся к сборочной единице и приспособлениям, вычерчиваются цветными карандашами: технологическую оснастку принято выделять красным цветом, а детали сборочной единицы — черным. Громоздкое и сложное оборудование ( например, гидро- и пневмостенды, моечные машины и т.п.) рекомендуется изображать в виде схемы. Инструменты, используемые для выполнения операций (по затяжке гаек, запрессовке, клепке и т.д.) показываются в конце рабочего процесса. Каждое приспособление и инструмент, изображенные на эскизе, а также детали сборочной единицы, используемые в данной операции, снабжаются выноской с наименованием, как показано в приложениях 20 ... 22. Эскизы графической операционной карты выполняются в одной или двух проекциях со всеми необходимыми сечениями и разрезами. В зависимости от габаритных размеров сборочной единицы и приспособлений эскизы вычерчиваются на 1/4, 1/2 или на целом листе формата 24. Каждый операционный эскиз снабжается дополнительной надписью, а лист графических операционных карт — основной надписью. Т.о., в правой нижней гранке приводятся две надписи: внизу основная, а над ней дополнительная (прил.24).
9. При проектировании специальных приспособлений для сборки могут быть выбраны: сборочные подставки, механизированные сборочные приспособления для операций запрессовки, затяжки резьбовых соединений, клепки, балансировки, сборки зубчатых передач, монтажа подшипников качения, гидро- и пневмостенды для испытания на герметичность и т.п. Порядок проектирования, требования, предъявляемые к оформлению чертежа приспособления и составлению раздела пояснительной записки , аналогичны требованиям, предъявляемым к техпроцессу изготовления детали (п. 10).
По этому разделу рекомендуется литература [31, 32, 56].
10. При проектировании специальных контрольных приспособлений и мерительного инструмента могут быть выбраны приспособления для определения радиальных и осевых зазоров, радиальных и торцевых биений, соосности опор, качества прилегания сопрягаемых поверхностей, упругости уплотнительных манжет, податливости колец шарикоподшипников под нагрузкой, посадок в резьбовых соединениях и т.п.
Порядок проектирования и требования, предъявляемые к оформлению чертежа и данного раздела расчетно-пояснительной записки, аналогичны приведенным на с. 21 п. 11.
11. При проектировании специального слесарно-сборочного инструмента могут быть выбраны различного вида предельные и динамометрические ключи для затяжки резьбовых соединений, устройства для установки стопорных колец, клепки, развальцовки, отгибки контровочных шайб и т. п. Чертеж и расчетно-пояснительная записка выполняются как для сборочного приспособления.
Рекомендуется следующий план расчетно-пояснительной записки:
Введение.
1. Технологический анализ сборочного чертежа.
1.1. Краткое описание конструкции и условий работы сборочной единицы.
1.2. Анализ технических требований, предъявляемых к собираемому объекту.
1.3. Анализ технологичности конструкции сборочной единицы.
2. Проектирование технологического процесса.
2.1. Определение типа производства.
2.2. Составление схемы сборки.
2.3. Расчет сборочных размерных цепей.
2.4. Обоснование принятой последовательности сборочных операций (подготовительных, сборочных, контрольных).
2.5. Нормирование операций технологического процесса.
Проектирование технологической оснастки.
3.1. Проектирование сборочных приспособлений.
3.2. Проектирование контрольных приспособлений.
3.3. Проектирование слесарно-сборочного инструмента.